香料厨房的MES接口及其报表系统开发_管理信息化_MES.doc

香料厨房的MES接口及其报表系统开发_管理信息化_MES1 引 言 成都卷烟厂的香料厨房生产系统是其“十五”易地技改项目的重要组成部分。该系统采用自动化配料工艺，配料层通过上位机选择配方比例计算原料需求，启动配料操作完成配料任务。成品料配制完成后，投料到楼下的存储层，存储罐中的成品料按生成批次发送给制丝车间使用，其中未用完的成品料液仍会被回收，同时使用实时报表反映生产情况。 该系统监控软件采用了功能强大的组态软件RsView 32。RsView32利用OPC通讯机制实现生产数据的实时采集，并能利用DataLog工具将数据记录到数据库中。RsView32还实现了完整的VBA编程功能，能够使用ADO对象存取SQL Server数据库服务器中的数据，进行复杂的运算，生成符合用户需求的报表格式。 CyMES系统也是该公司试运行的大型数据管理系统，香料厨房处在MES系统的执行层，接收来自于MES系统的任务单，实现按任务单生产，对减少原料损耗，节约生产成本有重要意义，因此与MES的接口也是该系统的设计重点。2 系统层次结构 系统分成应用层、中间层和底层的3层结构如图1。其中应用层是客户端工具，通过友好的用户界面实现用户数据的输入，自动配料画面的确认，报表约束条件的输入及报表的察看；中间层是RsView组态软件，负责OPC通讯和数据采集、ODBC数据的存取、数据逻辑的运算等；底层是PLC和数据库服务器，分别负责现场数据采集和日志、配方数据的存储。图1 系统层次结构图3 数据库设计 RsView32的DataLog工具能够在事件触发的条件下自动将指定标签的值记录到数据库中形成报表必需的数据记录。 3.1 RsView 的DataLog模板 RsView32的DataLog工具可以将采集到的实时数据记录到dBASE （*.dbf）数据库中，也可以直接导入到ODBC数据源中，存储到网络数据库中。 另外，DataLog将dBase格式的数据表定义成宽表和窄表两种形式。宽表一行最多可以存放100个标签的值；而窄表一行最多只能存放1个标签的值。这将导致对于数据的提取变得很复杂，而ODBC数据源对数据的记载类似于窄表。由于生产报表一次查询所涉及到的数据字段比较多，使用窄表要反复多次查询，导致效率低下，因此数据库格式使用dBase 的宽表格式。 3.2 使用DataLog模板的要点 DataLog模板负责记录数据，其在创建时要把握好几个要点： （1）DataLog不可以过于复杂，因为DataLog是实时驻留内存的，过于复杂就会占据较多系统资源，导致控制软件模块效率低下。 （2）DataLog的文件管理器允许每隔一天、一星期或一个月创建一个新的数据文件，到底选择多长的时间段，就需要根据数据规模的大小来定，一般要求一个表的数据在30000条以内，超过了就要另建新表。 （3）DataLog触发可以是周期性的，也可以是某个事件或者某个条件发生时刻。周期性记录会每隔几秒记录一个数据，这种情况只适合记录流水数据，但烟厂生产中的大多数报表只需要特定时刻的数据，这就需要使用事件来触发。 3.3 SQL Server数据库 SQL Server数据库主要存储不同牌号的配方比例，另外还有一些完成程序处理必需的临时表。 （1）表RecipeTYL 存储糖料配方比例。 （2）表RecipeXYL 存储香料配方比例。 （3）表TLGLR 存储一单位糖料对应的梗料重量。 （4）表XLGLR 存储一单位香料对应的梗香重量。 （5）表TempCCG 存储存储罐当前重量。 （6）表TempYLG 存储原料罐当前重量。 3.4 远程数据库 MES数据库在CyMES部提供只读视图以供香料厨房访问数据库名称为sitmesdb视图名称为V_XL_BATCH_BACKUP。 视图的数据格式见表1。表1 V_XL_BATCH_BACKUP格式4 模块设计 软件开发使用RsView32组态内嵌的VBA集成开发环境引入数据库访问组件Dao Engine3.5实现对dBASE数据库的读取再通过ActiveX技术引入excel 9.0组件实现报表数据的输出软件功能模块图如图2所示。图2 软件模块图 下面对报表功能、自动配方功能、与CyMES的连接功能等三大模块的子功能进行详细描述： 4.1 报表功能 （1）记录手工补料 记录每次手工添加原料的重量。 （2）原料耗用报表 记录原料罐、成品罐830 之前的结存重量，生成昨日结存报表。 （3）糖料、香料配料报表 记录糖料、香料配料过程中原料消耗情况，生成当日配料报表。 （4）糖成品料、香成品料、消耗报 记录当日成品糖料和成品香料投料、结存情况，生成成品料液消耗报表。 （5）糖料、香料送料回料报表 记录发射层送料与回料情况按牌号生成能反映当日生产情况的出料统计报表，见图3。图3 糖料配料报表 4.2 自动配料 根据配方库中存储的配方比例生成原料需求，提示原料充足情况，指导操作工补料，最后将数据下载到PLC中，自动完成配料操作。 （1）配方管理 管理全部牌号的糖料和香料的配方比例，可以添加配方、修改配方和删除配方。 （2）糖料自动配料 输入牌号和成品料液总量后，自动根据配方库中的配方比例计算原料需求，操作员审核过后就可以启动糖料配料操作。 （3）香料自动配料 输入牌号和成品料液总量后，自动根据配方库中的配方比例计算原料需求，操作员审核过后就可以启动香料配料操作。 4.3 与CyMES的接口 成都卷烟厂生产执行系统（CyMES）每天按箱数给香料厨房下达生产任务，香料厨房自动配料系统按任务所需自动完成配料操作。 （1）察看备料计划 根据MES系统下达的生产任务察看原料罐的补料情况，补料工根据缺料情况补料，避免多补或少补。既可以按单批任务察看，也可以任选几批察看。 （2）启动生产任务 读取已经补足料的任务，自动启动叶片料、梗丝料、混丝香、梗丝香的配料操作。5 结 语 本报表系统安装后，操作人员通过点击主界面上的“察看报表”按钮就可以进入报表模块。在报表模块分别可以察看原料配料结果、原料层当日生产结存、制丝线成品料耗用统